Donkere materie blijft onvindbaar, zelfs voor Xenon100

De ultragevoelige sensoren van Xenon100. Credit: XENON100 collaboration.

Zelf na honderd dagen van waarnemingen met de grootste donkere materie-detector ter wereld – de Xenon100 detector 1,4 km diep onder de rotsen van het San Grassogebergte in Italië – is men er niet in geslaagd een glimp op te vangen van een WIMP, een ‘weakly interacting massive particle’. Die deeltjes zouden volgens theoretici de donkere materie moeten uitmaken, het mysterieuze, onzichtbare spul dat 83% van alle materie in het heelal vormt – even afgezien van de donkere energie, die in nóg grotere hoeveelheden voorkomt. In de Xenon100 detector zit een vat met 62 kg zuivere xenon en een WIMP-deeltje zou volgens de theorie héél af en toe in interactie kunnen komen met een xenon-atoom. In dat geval zou een foton en electrisch signaal worden geproduceerd met bepaalde eigenschappen, welke door gevoelige sensoren onderin het vat te zien zouden zijn. Die sensoren zie je hierboven op de foto. Probleem is dat ook andere processen een interactie met xenon op kunnen leveren, zoals kosmische deeltjes van buiten de aarde en het radioactieve verval van de aarde zelf. Om die eerste soort van vervuiling tegen te gaan, de kosmische straling dus, is men expres zo diep onder de grond gaan zitten. Afijn, de eerste waarnemingen van bijna 101 dagen, gedaan tussen januari en juni 2010, hebben drie ‘hits’ opgeleverd (zie de afbeelding hieronder, met daarin drie rood omcirkelde hits). Maar twee van de drie waren ruis, storende achtergrondsignalen en géén WIMP’s, aldus de betrokken natuurkundigen. Die derde zóu een WIMP kunnen zijn, maar het aantal is te weinig om er enige wetenschappelijke zekerheid aan te ontlenen. Betekent dit dat WIMP’s helemaal niet bestaan? Nee, dat betekent het niet. Het duidt er alleen op dat de huidige detectoren ze nog steeds niet kunnen zien. Het meest gangbare WIMP-model ging uit van een zogenaamd neutralino-deeltje, dat ongeveer 80 keer zo zwaar is als een proton. De waarnemingen met Xenon100 hebben die massa teruggebracht naar maximaal 50 GeV. Men is van plan een nog grotere detector te bouwen, waar een ton xenon in zit. Daarmee hoopt men wel een echte WIMP te kunnen vangen. Als je ‘t allemaal op je gemakje nog eens na wil lezen, hier is het wetenschappelijke artikel van het Xenon100-team over hun waarnemingen.

Credit: XENON100 collaboration.

Bron: Universe Today.

Gerelateerd

Comments

Gerard van Novaloka zegt

16 april 2011 op 21:38

Ik vind het zo wonderlijk dat de hele wetenschappelijke goegemeente achter een idee aan kan hollen terwijl er geen enkel experimenteel bewijs voor is. En het is ook zo leuk als dan opeens het heelal versnel uitdijt bijvoorbeeld. Of als er behalve water op mars ook water op de maan is, terwijl dat al die jaren ervoor lacherig werd afgedaan. De snaartheorie mag wat mij betreft ook op de helling, na jaren van nul komma nul voorspellende waarde.
Adrianus, ik las pas iets interessant, dat ging erover dat dimensies zelf uitklapten na de Big bang. Dus je begint met 2 dimensies bijvoorbeeld en dan vormen zich 3 en dan 4 (de eerste of liever gezegd nulde dimensie is de tijd dan). Dat klonk zo logisch, gaat er bij jou geen lichtje branden?

Beantwoorden
Adrianus V zegt

16 april 2011 op 22:56

Dat er geen experimenteel bewijs voor donkere materie is, d.w.z dat het nooit direct is waargenomen, wil niet zeggen dat het maar een zinloos idee is. Sterker nog, indirect is wel degelijk aangetoond dat het bestaat en de bewijzen daarvoor zijn talloos. Dat de gehele wetenschap er dus achteraan holt is simpelweg vanwege het feit dat donkere materie bestaat. Alleen het selecte clubje dat in de MOND-theorie gelooft heeft een alternatief, maar die theorie kan gemakkelijk weerlegt worden. Dat van het uitklappen van de dimensies na de big bang kende ik niet. Heb je een linkje?

Beantwoorden